基于槽式聚光反射装置的太阳集热器件性能实验研究

利用槽式太阳能聚光反射装置,对两种太阳能真空管集热器和CHAPS平板集热器进行了以水为流动工质的性能试验,实测系统热效率及温度.对真空管进行了为N2流动工质的实验.实验表明,以水为工质时,采用聚光式太阳能真空管及CHAPS平板集热器,系统具有较好的热转换效率,达70%～80%.当水流量低于0.0046kg/s时,水容易加热至沸腾状态.用真空管对N2进行加热,可使气体温度达450～500℃,但加热气体时的热效率较低,在32%以下.     

太阳能集热系统结构与工质改进研究

对真空管式太阳能集热器的安装结构以及集热器内使用的工质进行改进.通过实验对比验证,改进后的集热系统具有更大的吸收比,新型纳米流体工质具有更高的集热效率.该改进的太阳能集热系统能在家用热水器、工业加热等方面广泛应用.     

几种太阳能空气集热器热性能测试与改进实验研究

对几种现有的空气集热器性能进行测试和分析,并在相关测试基础上,对空气流道和配风方法进行改进,进一步强化空气集热器传热特性和气流的均匀性,改进后的平板空气集热器截距效率达到77%,综合热损系数为5.62 W/(m2·K)。     

太阳平板集热/储能相变传热的数值模拟

提出了一种高效储能平板集热器模型.该平板集热器中采用相变材料作为储能介质,不需储能水箱及防冻保护装置,因此节约了空间和费用.建立了太阳平板集热器内相变材料(石蜡)二维相变传热及自然对流模型,运用显热容法模拟了平板集热器内泡沫铝中石蜡相变融解传热过程.与平板集热器内填充纯相变石蜡的融解传热过程进行比较发现,泡沫铝可极大地提高相变石蜡的相变传热性能.计算结果为高效储能型平板集热器的开发提供了理论指导.     

平板型太阳集热器优化研究

基于热力学第一、二定律,采用拉格朗日条件极值法,以平板型太阳集热器的效率为目标函数,对平板型太阳集热器进行优化,在给定集热器结构参数以及环境条件的情况下,得到优化后的工质质量流量、进口温度以及效率。实验结果与计算结果吻合较好。讨论工质质量流量、工质进口温度、太阳辐射强度以及环境温度对效率的影响。对优化前后的效率进行比较,结果显示优化后的效率有显著提高。     

相变蓄热U型真空管太阳能集热器热性能研究

建立相变蓄热U型真空管太阳能集热器三维传热数值计算模型,研究工质流动时相变材料对U型真空管集热器热性能的影响,与无相变U型真空管集热器进行对比,探讨相变材料主要物性参数和工质质量流量对其热性能的影响规律。结果表明,在U型真空管集热器中填充相变材料可有效降低U型真空管集热器的出口温度峰值,相变材料在夜间及太阳辐射较弱时释放热量,延长了集热器的有效运行时间,相变集热器与传统无相变集热器的有效集热量相差较小。与无相变集热器相比,相变集热器出口温度峰值最大降低了10.6 K,有效运行时间延长了1.0～3.7 h。     

直接空冷系统排汽管道特性研究

为了研究直接空冷机组排汽管道内水蒸汽的流动特性,采用CFD技术,对某台200MW直接空冷机组排汽管道内的水蒸汽流场进行了三维数值模拟.根据数值计算结果,在直接空冷大直径排汽管道内的弯头和三通等处安装导流叶,不仅有利于减小工质在管道内的流动阻力和实现管道内工质的均匀分布,而且有利于提高直接空冷系统的整体热效率.     

平板式太阳能空气集热器流道改进的试验研究和数值模拟

对传统平板式太阳能空气集热器的流道进行了改进,把对角型进出口流道改为多进出口式流道。对改进的集热器的性能进行了试验测试。新的进出口流道消除了吸热板和空气换热不均的现象,出口温度提升明显。在相同条件下,集热器的瞬时效率增加约20%。用CFD方法对集热器内部的流场结构和传热进行的数值模拟对比表明,传统集热器内部存在流动死区,中心截面温度分布不均匀,吸热板上有局部的高温区域,改进后的集热器流场和温度场分布得较均匀。     

几种太阳能热水器系统

平板太阳能集热器可利用太阳的热能来产生热水。它结构简单,制作容易,使用方便,是人们容易认识并乐于采用的一种太阳能利用设备。平板集热器生产热水,还必须设置一个贮热水箱,于是,平板集热器、贮热水箱及连接这两者的管道、阀门、水泵、控温器等就组成了一个完整的太阳能热水系统。其中,平板集热器的作用为采集热能,并把热能传递给水。贮水箱的作用则是贮存采集到的热能(表现为热水)。由于贮水箱与集热器是分开的两个设备,因而其间的连接管道及管道上的阀门就是必不可少的了。至于是否采用水泵和控温器可视需要而定。太阳能热水系统类型较多,现仅介绍几种采用平板型集热器的热水系统及其运行方式。一、强迫循环太阳能热水系统强迫循环太阳能热水系统主要由集热器、贮水箱、水泵、控温器与管道组成(图1)。水从贮水箱底部流     

一种新型的平板太阳能集热器

平板太阳能集热器就是让太阳光通过透明盖板,照在吸热板上,使光能变为热能,通过与吸热板紧密接触的管道,把热量传给水. 平板太阳能集热器的主要缺点是自然对流热损和辐射热损失大,理想的平板太阳能集热器就是要抵制自然对流热损失,同时降低辐射热损失.